大面積彩色透水混凝土施工工藝研究

時(shí)間:2022-09-28 15:15:27

導(dǎo)語(yǔ):大面積彩色透水混凝土施工工藝研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師,歡迎參考。

大面積彩色透水混凝土施工工藝研究

摘要:透水混凝土由于自身結(jié)構(gòu)的多空特性,可具有蓄水防澇、吸噪、吸塵、緩解城市熱島效應(yīng)等生態(tài)環(huán)保功能,發(fā)揮海綿城市的作用。本論文通過(guò)改善透水混凝土的投料順序、成型及養(yǎng)護(hù)方法,改善了透水混凝土的性能,大大提高了其強(qiáng)度、耐久性及透水性,可有效推動(dòng)其在廣場(chǎng)、步行街道路兩側(cè)和中央隔離帶、公園道路及停車(chē)場(chǎng)等路面的推廣和應(yīng)用,充分發(fā)揮透水混凝上在提升城市功能,保持城市較好生態(tài)環(huán)境方面的重要作用。

關(guān)鍵詞:透水混凝土;蓄水防澇;熱島效應(yīng);海綿城市;生態(tài)環(huán)境

由于城市化的速度加快,城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊區(qū)的土壤、植被具有更大的吸熱率和更小的比熱容,使得城市地區(qū)升溫較快,并向四周和大氣中大量輻射,造成了同一時(shí)間城區(qū)氣溫普遍高于周?chē)慕紖^(qū)氣溫,造成“熱島效應(yīng)”。傳統(tǒng)城市路面為不透水結(jié)構(gòu),雨水通過(guò)路表排除,泄流能力有限,當(dāng)遇到大雨或暴雨時(shí),雨水容易在路面匯集,大量集中在機(jī)動(dòng)車(chē)和自行車(chē)道上,導(dǎo)致路面大范圍積水。本文主要從路面透水混凝土層施工進(jìn)行改進(jìn),通過(guò)優(yōu)化混凝土配合比來(lái)增加混凝土路面的透水性,緩解城市的熱島效應(yīng)等特點(diǎn),天然露骨料透水混凝土路面的排水方式是通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)施來(lái)實(shí)現(xiàn)更優(yōu)于傳統(tǒng)路面排水方式的自滲式及自滲式加地下收集式的排水方式,對(duì)補(bǔ)充地下水和雨洪管理及利用有非常大的實(shí)用價(jià)值。

1大面積彩色強(qiáng)固透水混凝土的工藝特點(diǎn)

(1)配合比設(shè)計(jì)合理:本工程由透水混凝土素色層和彩色露骨料透水混凝土面層組成,其中透水混凝土素色層厚度為10cm、14cm和15cm,彩色露骨料透水混凝土面層厚度為4cm和6cm;優(yōu)化透水混凝土配合比設(shè)計(jì),透水混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C25,透水性0.5mm/s,素色層透水混凝土配合比為:水泥480kg/m3,砂石1600kg/m3,加強(qiáng)劑30.24kg/m3,穩(wěn)定劑18.24kg/m3,聚合物2.40kg/m3,水136kg/m3。露骨料透水混凝土配合比為:水泥450kg/m3,砂石1584kg/m3,加強(qiáng)劑18kg/m3,穩(wěn)定劑9kg/m3,水126kg/m3。彩色透水混凝土配合比為:水泥450kg/m3,砂石1584kg/m3,加強(qiáng)劑18kg/m3,穩(wěn)定劑9kg/m3,水126kg/m3。(2)材料選擇嚴(yán)格:骨料強(qiáng)度要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),要求粒徑均勻、無(wú)過(guò)多粉塵。選擇骨料的粒徑為,透水混凝土素色層是6-8mm,露骨料透水混凝土面層為3-5mm。使用的是普通硅酸鹽水泥,強(qiáng)度等級(jí)必須為42.5普通硅酸鹽水泥;(3)施工工藝流程科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn):透水混凝土采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌,且攪拌機(jī)距離至作業(yè)面運(yùn)輸時(shí)間不宜超過(guò)30min。透水混凝土的拌和應(yīng)該先將石子和60%的用水量加入攪拌機(jī)攪拌35s,再加入水泥拌和45s,然后加入最后的40%用水量;最后加入彩色顏料拌合1min后出料。

2大面積彩色強(qiáng)固透水混凝土原理

透水混凝土原理是無(wú)細(xì)骨料、孔隙率大,表面呈現(xiàn)均勻分布的孔,粗骨料粒徑越小,孔徑越小,表面越美觀。但透水性相對(duì)較小,根據(jù)這個(gè)原理,路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分為2層,即透水面層和透水底層,透水面層采用粒徑較小的粗骨料,透水底層采用的骨料粒徑較大,澆筑時(shí),面層的混凝土拌合物可以嵌入底層表面孔隙內(nèi),這樣透水混凝土路面既能保證路表面的美觀和透水性,又可以使兩層結(jié)構(gòu)結(jié)合更加牢固。優(yōu)化透水混凝土配合比設(shè)計(jì),透水性0.5mm/s、孔隙率的范圍為14%~18%;膠凝材料用量在300kg/m3;水膠比是影響混凝土強(qiáng)度的重要因素,與普通混凝土不同的是,透水混凝土的水膠比過(guò)大,水泥不能包裹骨料,產(chǎn)生離析,連通孔隙率降低,影響透水性,反之,水膠比過(guò)小,導(dǎo)致拌合物工作性差,影響施工質(zhì)量,也不利于混凝土強(qiáng)度的提高,因此透水混凝土的水膠比選擇0.27~0.32,根據(jù)不同的原材料和施工環(huán)境來(lái)選取最佳值。

3大面積彩色強(qiáng)固透水混凝土的工藝流程與操作要點(diǎn)

3.1施工工藝流程圖(圖2、圖3)3.2操作要點(diǎn)3.2.1放線支模(1)按設(shè)計(jì)尺寸放線、分隔,保證設(shè)計(jì)的直線和曲線的分隔要求,在有特殊地面要求的路段,應(yīng)事先進(jìn)行特殊處理。(2)先用經(jīng)緯儀、水平儀核對(duì)軸線和標(biāo)高,放出邊線,然后進(jìn)行支模,模板安裝完成,再全面核實(shí)軸線、標(biāo)高和各部位尺寸,檢查模板與支撐是否嚴(yán)密、牢固,并按要求設(shè)置伸縮縫。(3)園路、人行透水砼路、巡河路等透水砼施工時(shí),先安裝好路緣石,在路緣石內(nèi)側(cè)彈墨線控制高程;廣場(chǎng)透水混凝土墊層施工采用木模板,墊層澆筑完成后,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)高程安裝廣場(chǎng)封邊石材,封邊石材鋪設(shè)完成后,攤鋪透水砼面層。3.2.2基層清理(1)清掃基層表面,表面應(yīng)無(wú)塵土、樹(shù)枝、紙屑等雜物,并在攤鋪前潤(rùn)濕基層表面。(2)墊層透水混凝土基層為級(jí)配砂石,透水砼布料前,清掃基層表面,達(dá)到表面無(wú)塵土、樹(shù)枝、紙屑等雜物,并在攤鋪前潤(rùn)濕基層表面。(3)面層混凝土基層為透水混凝土墊層,透水砼布料前,墊層表面必須采用高壓清洗機(jī)清洗干凈,同步對(duì)墊層表面污染物或雜物進(jìn)行清理和鏟除干凈,并灑水充分滋潤(rùn)使其達(dá)到最佳的粘接效果。3.2.3透水混凝土配置及攪拌(1)透水砼配合比選擇(表1、表2)(2)攪拌場(chǎng)地的搭建原材料的堆放按照方便上料、最節(jié)省空間為原則進(jìn)行放置。攪拌機(jī)的占地約50m3,水泥、碎石、固化劑儲(chǔ)備的數(shù)量至少為每天施工數(shù)量的3-5倍,經(jīng)計(jì)算,攪拌站的搭建場(chǎng)地約200m3。(3)現(xiàn)場(chǎng)攪拌工藝及運(yùn)輸透水混凝土采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌,且攪拌機(jī)距離至作業(yè)面運(yùn)輸時(shí)間不宜超過(guò)30min。透水混凝土的拌和應(yīng)該先將石子和60%的用水量加入攪拌機(jī)攪拌35s,再加入水泥拌和45s,然后加入最后的40%用水量;最后加入彩色顏料拌合1min后出料。a.現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置計(jì)量電子磅。每盤(pán)水泥用量180kg;彩石/碎石用小推車(chē)稱(chēng)量,增強(qiáng)劑用桶專(zhuān)人進(jìn)行稱(chēng)量;為了計(jì)量快捷,可在第一次稱(chēng)量后在車(chē)、桶里畫(huà)上明顯標(biāo)線,但每次仍須稱(chēng)量。b.將所有材料(但不包括固化劑)放在攪拌機(jī)里一邊加水一邊攪拌,待所有料表面均濕潤(rùn)后加入固化劑,攪拌至少一分鐘,然后視拌合物的工作性適當(dāng)加水,直到拌合物達(dá)到要求為止;拌合物由三輪車(chē)運(yùn)至施工地點(diǎn)。3.2.4透水混凝土攤鋪(1)墊層透水混凝土攤鋪前澆水潤(rùn)濕基層表面,然后把攪拌完成后的基層透水混凝土用蹦蹦車(chē)運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng),先用鐵鍬及鐵耙子攤鋪后用鋁合金刮杠對(duì)基層表面進(jìn)行首次找平處理,基層找平誤差±10mm;待表面刮平后采用透水砼平板振搗器進(jìn)行均勻細(xì)致的振搗;對(duì)于不平整的部位進(jìn)行補(bǔ)子找平,然后再次采用振動(dòng)機(jī)進(jìn)行細(xì)致的振搗整平,直至與模板等高為止。(2)透水砼面層攤鋪透水砼面層分兩種:一種為廣場(chǎng)灰色透水砼,一種為路面彩色透水砼。a.攤鋪前澆水潤(rùn)濕基層透水混凝土,然后采用無(wú)機(jī)復(fù)合固化劑50倍加入稀釋噴涂表面做界面處理。b.把攪拌的面層透水混凝土用蹦蹦車(chē)運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng),先用鐵鍬及鐵耙子進(jìn)行攤鋪后用鋁合金刮杠對(duì)面層進(jìn)行找平處理,待表面刮平后采用透水砼專(zhuān)用攤鋪機(jī)進(jìn)行整平。c.對(duì)于不平整的部位進(jìn)行補(bǔ)子找平,然后采用抹光機(jī)進(jìn)行細(xì)致整平、壓實(shí),表面抹光、整平及質(zhì)感達(dá)到要求后,采用透水混凝土專(zhuān)用壓實(shí)輥對(duì)表面再次碾壓使其密實(shí)度達(dá)到要求。表面施工完成后如果邊角出現(xiàn)缺邊掉角的地方采用手持鋼板抹子進(jìn)行局部的補(bǔ)子壓實(shí)。d.待面層全部處理完成后采用專(zhuān)用噴涂機(jī)對(duì)表面進(jìn)行均勻細(xì)致的噴涂一遍清洗劑,嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行噴涂,杜絕漏噴、多噴、堆積等現(xiàn)象。e.噴涂完成后表面先用地膜緊密的覆蓋一層,然后采用塑料布再次覆蓋一遍,覆蓋的塑料布周邊必須采用磚塊、木方等重量物體壓蓋嚴(yán)實(shí)。3.2.5養(yǎng)護(hù)透水混凝土與水泥混凝土屬性類(lèi)似,因此鋪攤結(jié)束后,經(jīng)檢驗(yàn)標(biāo)高、平整度均達(dá)到要求后。面層砼攤鋪完成后方可進(jìn)行覆膜結(jié)合澆水養(yǎng)護(hù),灑水養(yǎng)生,透水混凝土在澆注后1天開(kāi)始灑水養(yǎng)護(hù),高溫時(shí)在8小時(shí)后開(kāi)始養(yǎng)護(hù),但淋水時(shí)不宜用壓力水直接沖淋混凝土表面,應(yīng)直接從上往下淋水。透水混凝土濕養(yǎng)時(shí)間不少于7天。養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)在路面周?chē)O(shè)置圍擋,嚴(yán)禁上人,上車(chē)。養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)保證路面清潔。3.2.6伸縮縫的處理面層砼養(yǎng)護(hù)7天后開(kāi)始切割伸縮縫、填縫;詳細(xì)做法與要求如下:(1)縮縫間距≤5m,縫寬5-8mm,縫深貫穿面層砼,達(dá)到墊層;(2)脹縫間距≤15m,縫寬15-20mm,縫深貫穿砼,達(dá)到砂石基層;(3)與其它工作面(基礎(chǔ)不同)、建筑立體交接處,設(shè)置沉降縫,縫寬15-20mm,縫深貫穿砼,達(dá)到砂石基層;(4)使用耐候性硅酮膠填充變形縫如下圖:3.2.7噴涂封閉劑面層砼養(yǎng)護(hù)及伸縮縫完畢后,表面進(jìn)行噴涂封閉劑處理,詳細(xì)做法如下:(1)用高壓清洗機(jī)清洗干凈,干燥6~24小時(shí)(25℃)后,即可涂刷雙丙聚氨酯封閉劑;(2)雙丙聚氨酯封閉劑可采用滾涂或噴涂,應(yīng)均勻地涂刷在表面;(3)涂刷雙丙聚氨酯封閉劑前應(yīng)清除施工面上所有的灰塵及雜質(zhì);(4)雙丙聚氨酯封閉劑用量(理論值)約為0.2kg/平米,使用前須攪拌均勻;(5)保護(hù)工作面,設(shè)置警告標(biāo)識(shí),勿駛車(chē)輛和行人。3.2.8成品保護(hù)(1)設(shè)置保護(hù)欄或在醒目處出明示警告語(yǔ),保護(hù)混凝土不受損害。(2)應(yīng)盡可能的保持鋪設(shè)表面的清潔,清除表面的污物和散落物。(3)保持混凝土不被污物、變色、灰塵和其它材料的污染。(4)在驗(yàn)收前2天之內(nèi)對(duì)鋪設(shè)的混凝土進(jìn)行清潔和清洗。3.2.9其他技術(shù)要求(1)混凝土攤鋪的厚度不大于20cm時(shí),可一次攤鋪;大于20cm時(shí),可分二次攤鋪,攤鋪厚度應(yīng)考慮壓實(shí)預(yù)留高度。(2)振搗應(yīng)符合下列要求:①應(yīng)采用平板式振搗器進(jìn)行振搗,平板振動(dòng)器振動(dòng)時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng),防止過(guò)于密實(shí),可出現(xiàn)離析現(xiàn)象。②振搗器行進(jìn)速度應(yīng)均勻一致,邊緣位置應(yīng)輕輕振平。(3)天然露骨料沖洗:在清洗劑噴刷完成約24小時(shí)左右(根據(jù)天氣情況而定)采用高壓水槍對(duì)表面均勻細(xì)致的沖洗,面層石子顆粒上包裹的水泥包漿沖掉40%左右即可,杜絕出現(xiàn)沖洗水壓過(guò)大而產(chǎn)生掉子、漏子等現(xiàn)象;沖洗完畢后用塑料布覆蓋養(yǎng)生。(4)松鋪系數(shù)即為物料攤鋪高度高于實(shí)際高度的比,按透水混凝土的干濕度,一般采用1.1-1.15之間。(5)因透水混凝土其孔隙率大,水份散失快,當(dāng)天氣溫高于35℃時(shí),施工時(shí)間應(yīng)宜避開(kāi)中午,適合在早晚進(jìn)行施工。

4結(jié)語(yǔ)

采用本透水混凝土工藝可提高透水混凝土的實(shí)用性,有利于其大范圍推廣和應(yīng)用,具體表現(xiàn)為:(1)同樣的配合比,采用本工法可以大幅度提高透水混凝土的強(qiáng)度、透水性及耐久性,從施工手段上改變了透水混凝土易破壞、使用壽命短、透水性能達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等致命缺陷。(2)在設(shè)計(jì)使用強(qiáng)度相同的情況下,采用本工法可以較合理地減少水泥用量,節(jié)約水泥及其他材料的使用數(shù)量,達(dá)到了節(jié)約成本的目的。

作者:謝育禮 陳思邦 李雪建 王奧林 單位:中國(guó)建筑第二程局有限公司